小麦是我国重要的粮食作物之一,研究小麦高产群体形成规律对确保我国粮食安全具有重要的作用。通过源库关系来阐明作物产量形成的规律,以探索实现高产的途径。本试验在秸秆全量还田的条件下设置不同的密度与肥料组合来构建不同的产量群体,使用13C和15N同位素示踪法,通过剪叶剪穗的手段研究高产群体中碳氮在植株体内的转运与分配。探究高产群体碳氮代谢途径以及激素对籽粒灌浆调控的过程。为稻茬小麦高产群体的构建和高产群体的调控途径提供理论基础。主要结果如下:1.构建宁麦29高产群体,当密肥组合为:基本苗为150×1PS-34104/hm2和施氮量为330 kg/hm2,基本苗为 225×104/hm2和施氮量为 240kg/hm2或 330kg/hm2,基本苗为 300×104/hm2和施氮量为240kg/hm2,氮肥运筹均为基肥:壮蘖肥:拔节肥:孕穗肥=5:1:2:2时,宁麦29可以实现9000kg/hm2以上产量。实现高产的途径是在稳定有效穗数的基础上,增加每穗粒数和千粒重,进而增强库容。2.高产群体特征表现为:高产群体具有较高的叶面积指数,孕穗期为7.11,开花期为6.05,乳熟期为4.45。花后叶面积指数及高效叶面积率较高。高产群体花后SPAD值较高且从开花期到乳熟期SPAD值下降率较低,花后叶片持绿时间较长。高产群体总结实粒数高,具有较高的粒叶比。光合特征表现为:高产群体花后具有较高的剑叶净光合速率,群体对光能的利用率较高。高产群体间冠层透光率较低,漏光损失少。3.高产群体对光能的利用率更高,从13C同位素示踪法可以看出,高产群体茎、叶、穗的碳分cutaneous nematode infection配率更高。叶片中的蔗糖磷酸合成酶与可溶性糖含量成正比,叶片中可溶性糖的含量决定着源端对库端确认细节的供应能力,高产群体中叶片的光合同化物更多的转运到籽粒中。在籽粒灌浆期间,生长素的含量与碳水化合物的含量成正比,高产群体中籽粒的生长素含量较高,蔗糖合成酶活性较高,调控着蔗糖的合成,淀粉合成底物充足。赤霉素含量与淀粉含量成反比,高产群体籽粒赤霉素含量较低,抑制籽粒中的淀粉酶的水解,籽粒中生长素与赤霉素共同调控籽粒淀粉的合成导致高产群体籽粒千粒重增加。4.高产群体氮素吸收利用率高,从15N同位素示踪可以看出,高产群体各器官对15N标记尿素的吸收量高于其余产量群体,茎、叶、穗对氮素的吸收利用率也更高。高产群体叶片中的谷氨酰胺合成酶、硝酸还原酶、谷氨酸合成酶活性高,植株吸收的无机氮在这些高活性的氮代谢酶的作用下更好的转化为氨基酸运输到籽粒中,籽粒对氮素的利用率增加,提高小麦产量。5、高产群体的源库调控途径:1、确定合理的基本苗数。在确定合理的基本苗的基础上通过增加穗粒数和千粒重来提高产量。2、延长花后源的光合能力。延长叶源的持绿时期可以增加源的光合同化能力从而获得较高的花后干物质积累量。3、协调源库比。在保证适宜的基本苗的基础上,适当减少无效叶源,提高库源比,提高群体的通风透光条件,发挥上三叶最大的光合同化能力。